CN110994135B - 一种电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子设备，涉及天线技术领域。该电子设备，包括：金属框架，所述金属框架上形成的闭合金属圈构成第一近场通信NFC天线；第二NFC天线，所述第二NFC天线为印制在第一柔性线路板FPC上的线圈；与第一NFC天线和所述第二NFC天线连接的NFC芯片；其中，所述第一NFC天线与所述第二NFC天线不叠置。此种天线电路的设置方式，能够降低对电子设备整机厚度的影响、降低整机布局的难度、降低了NFC天线调试难度，保证了通信性能。

Description

一种电子设备
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种电子设备。
背景技术
近场通信(Near Field Communication，NFC)是一种非接触式识别和互联技术，目前在手机中已经广泛推广，成为手机应用必备功能。NFC工作频点在13.56MHz，一般通信距离为5cm或更近，采用是磁场耦合方式进行通信，其通信距离为5cm或更近。传统的NFC天线组成部分通常是使用印制有线圈图案的FPC和铁氧体成品进行贴合，FPC线圈激励产生可以耦合通信的磁场，铁氧体薄片为屏蔽NFC天线附近金属对其通信磁场的抑制以增强NFC天线性能。近几年逐步出现利用手机金属框或者金属槽缝形成的闭合电流回流作为NFC天线本体，并在电路部分采用巴伦器件或者巴伦集中电路实现差分信号到单端信号的激励，从而省去了传统NFC天线对手机空间的需求，但一定程度上也将牺牲NFC的通信性能。
在手机中采用铁氧体贴合FPC方式的传统NFC天线时，通常位于手机正面屏幕底下或者背面电池盖底下，为保证NFC天线能正常工作，NFC线圈需要占用一定的厚度与面积，这将加剧手机整机的厚度以及整机布局的难度；而采用手机金属框或者金属槽缝实现的NFC天线，通过巴伦器件或者巴伦集中电路实现差分信号到单端信号的转换并激励闭合金属圈，由于其单个闭合电流产生磁场强度较弱，使得NFC天线调试难度增加、通信性能有所恶化。
发明内容
本发明实施例提供一种电子设备，以解决现有的NFC的天线设置方式，存在加剧手机整机的厚度以及整机布局的难度或NFC天线调试难度增加、通信性能有所恶化的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
金属框架，所述金属框架上形成的闭合金属圈构成第一近场通信NFC天线；
第二NFC天线，所述第二NFC天线为印制在第一柔性线路板FPC上的线圈；
与第一NFC天线和所述第二NFC天线连接的NFC芯片；
其中，所述第一NFC天线与所述第二NFC天线不叠置。
本发明的有益效果是：
上述方案，通过在NFC的天线电路中设置第一NFC天线和第二NFC天线，并通过NFC芯片协调两个天线的工作状态和输入相位，使得天线电路能达到最优的磁场分布，此种天线电路的设置方式，能够降低对电子设备整机厚度的影响、降低整机布局的难度、降低了NFC天线调试难度，保证了通信性能。
附图说明
图1表示本发明实施例的天线电路的结构示意图；
图2表示本发明实施例的第一NFC天线和第二NFC天线在电子设备上的设置位置示意图；
图3表示本发明实施例的天线电路的磁场分布示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有的NFC的天线设置方式，存在加剧手机整机的厚度以及整机布局的难度或NFC天线调试难度增加、通信性能有所恶化的问题，提供一种电子设备。
如图1所示，本发明实施例的电子设备，包括：
金属框架，所述金属框架上形成的闭合金属圈构成第一近场通信(NFC)天线100；
第二NFC天线200，所述第二NFC天线200为印制在第一柔性线路板(FPC)上的线圈；
与所述第一NFC天线100和所述第二NFC天线200连接的NFC芯片300；
其中，所述第一NFC天线100与所述第二NFC天线200不叠置。即，第一NFC天线和第二NFC天线保持一定距离，不接触。
需要说明的是，所述金属框架包括外框和/或中框。具体地，如图2所示，本发明实施例中采用电子设备的外框400和中框500共同构成第一NFC天线100的闭合金属圈。还需要说明的是，该闭合金属圈的一端设置有单端信号馈电点，所述单端信号馈电点通过一巴伦器件(也可以称为巴伦集中电路)与所述NFC芯片300连接。具体地，巴伦器件(或者巴伦集中电路)将差分信号转为单端信号馈到闭合金属圈部分，闭合金属圈上的电流产生耦合磁场，由于单个闭合闭合金属圈产生的耦合磁场较弱，通过增加一FPC形式的第二NFC天线200，并通过NFC芯片300控制这两个天线的工作状态和输入相位来调节出最优的磁场分布。
进一步，该第二NFC天线包括有差分信号馈电端210，所述第二NFC天线200通过所述差分信号馈电端210与所述NFC芯片300连接。
还需要说明的是，该第一FPC贴设在一铁氧体片的表面。
进一步地，NFC芯片的具体工作原理为：
在外部通信设备与所述电子设备通信，且第一距离等于第二距离，所述NFC芯片300控制所述第一NFC天线100和所述第二NFC天线200的电压为同幅同相；
需要说明的是，此种情况指的是，当所述外部通信设备的NFC天线位于所述第一NFC天线和所述第二NFC天线的中间时，也即外部通信设备的NFC天线到第一NFC天线的距离与外部通信设备的NFC天线到第二NFC天线的距离相等，此时需要将第一NFC天线100和所述第二NFC天线200的电压设置为同幅同相。
在外部通信设备与所述电子设备通信，且第一距离小于第二距离时，所述第一NFC天线的电压为预设值、所述第二NFC天线的电压为零；
需要说明的是，该第一距离为所述外部通信设备的NFC天线与所述第一NFC天线的距离，该第二距离为所述外部通信设备的NFC天线与所述第二NFC天线的距离。
在外部通信设备与所述电子设备通信，且第一距离大于第二距离时，所述第二NFC天线的电压为预设值、所述第一NFC天线的电压为零。
需要说明的是，通过基于金属框架上形成的闭合金属圈实现NFC天线和FPC形式NFC天线的组合方式，可避免单种形式的NFC天线带来空间要求和性能恶化的问题，通过灵活控制多个NFC天线的工作状态和输入相位，可以获得不同刷卡位置的最优磁场耦合分布，如图3所示为该组合方式增强的磁场分布。
还需要说明的是，本发明实施例的电子设备，还包括：
显示屏和电池盖；
其中，所述第二NFC天线设置在所述显示屏的下方或者电池盖的下方。
需要说明的是，该第二NFC天线设置在电子设备内部的可用空间中，因该第二NFC天线是配合第一NFC天线一同起作用的，也就是说，该第二NFC天线所占用的电子设备的内部厚度与面积均较小，此种方式的NFC天线形式，降低了整机的厚度以及整机布局的难度。
本发明上述实施例，充分利用电子设备空间与架构，通过NFC天线(FPC形式的NFC天线)加金属框架上形成的闭合金属圈实现的NFC天线组合互补方式来降低单个NFC天线对电子设备面积和厚度的需求或者性能恶化的问题；通过选择控制传统NFC天线(FPC形式的NFC天线)和摄像头装饰圈实现的NFC天线不同的工作状态(例如：是否工作、工作电压大小、输入相位值)，使得在不同刷卡位置产生相同的磁场方向、即感应出同向电流叠加，从而达到不同应用场景的最佳性能。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
金属框架，所述金属框架上形成的闭合金属圈构成第一近场通信NFC天线；
第二NFC天线，所述第二NFC天线为印制在第一柔性线路板FPC上的线圈；
与第一NFC天线和所述第二NFC天线连接的NFC芯片；
其中，所述第一NFC天线与所述第二NFC天线不叠置；
在外部通信设备与所述电子设备通信，且第一距离等于第二距离时，所述第一NFC天线和所述第二NFC天线的电压为同幅同相；
在外部通信设备与所述电子设备通信，且第一距离小于第二距离时，所述第一NFC天线的电压为预设值、所述第二NFC天线的电压为零；
在外部通信设备与所述电子设备通信，且第一距离大于第二距离时，所述第二NFC天线的电压为预设值、所述第一NFC天线的电压为零；
其中，所述第一距离为所述外部通信设备的NFC天线与所述第一NFC天线的距离，所述第二距离为所述外部通信设备的NFC天线与所述第二NFC天线的距离。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述金属框架包括外框和/或中框。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，第一FPC贴设在一铁氧体片的表面。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述闭合金属圈的一端设置有单端信号馈电点，所述单端信号馈电点通过一巴伦器件与所述NFC芯片连接。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第二NFC天线包括有差分信号馈电端，所述第二NFC天线通过所述差分信号馈电端与所述NFC芯片连接。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：
显示屏和电池盖；
其中，所述第二NFC天线设置在所述显示屏的下方或者电池盖的下方。
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